CN207764649U - 用于机车自动过分相装置的综合监控系统及过分相装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于机车自动过分相装置的综合监控系统及过分相装置，该综合监控系统包括综合监控模块以及分别与综合监控模块连接的数据采集模块、逻辑控制模块、数据传输模块，数据采集模块实时采集机车自动过分相装置的运行状态信号，发送给综合监控模块，综合监控模块通过逻辑控制模块发送控制指令给机车自动过分相装置，以及通过数据传输模块传输监控数据至监控终端。本实用新型能够综合实现机车自动过分相装置的在线监视、实时控制及远程数据回传功能，从而能够提高过分相装置的安全可靠性能。

Description

用于机车自动过分相装置的综合监控系统及过分相装置

技术领域

本实用新型涉及电力机车过分相技术领域，尤其涉及一种用于机车自动过分相装置的综合监控系统及过分相装置。

背景技术

电气化铁路是采用分段分相供电，即在电压相位不同的两个供电臂之间嵌入一段无电的中性区，每个供电臂与中性区之间通过锚段关节平滑过渡。针对于列车过分相，目前主要是采用车载自动过分相、地面自动过分相两种方式，其中车载自动过分相是在电力机车过分相时必须断电运行，即过分相区前车上断路器分开，再利用车辆惯性惰行通过分相区后，车上断路器再重新闭合，该类过分相方式存在断电区较长、车辆失速大、牵引力丢失严重等问题，影响铁路运行安全，地面过分相方式是通过电力机车地面自动过分相装置按照一定逻辑程序通过晶闸管阀组或真空开关切换供电电源，从而使机车在中性区带电通过过分相，可有效解决上述断电区长、车辆失速等问题，提升铁路运行安全。

机车地面自动过分相装置由于是户外电力装置，需要定期检测装置的运行状态，如装置是否正常运行、设备是否完整等。对于地面自动过分相装置的状态检测，目前通常都是采用人工定期巡查的方式，而该人工巡查的方式成本高且操作不便，尤其是在恶劣的环境下实现巡查会非常不便，同时由人工定期巡查的方法，无法实时获取到地面自动过分相装置的运行状态，因而当装置发生故障时往往不能及时发现以及时进行故障处理，影响装置的安全可靠性。因此亟需提供一种用于机车地面自动过分相装置的监控系统，以能够实现装置的远程在线监测、实时控制等的功能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、成本低、能够综合实现机车自动过分相装置的在线监视、实时控制及远程数据回传功能的综合监控系统，以及安全可靠性能高的过分相装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种用于机车自动过分相装置的综合监控系统，包括综合监控模块以及分别与所述综合监控模块连接的数据采集模块、逻辑控制模块、数据传输模块，所述数据采集模块实时采集机车自动过分相装置的运行状态信号，发送给所述综合监控模块，所述综合监控模块通过所述逻辑控制模块发送控制指令给所述机车自动过分相装置，以及通过所述数据传输模块传输监控数据至监控终端。

作为本实用新型系统的进一步改进：所述数据采集模块包括用于检测列车位置信号的位置检测单元、用于检测所述机车自动过分相装置中电压电流信号的运行信号检测单元以及用于检测所述机车自动过分相装置所处环境信号的环境信号检测单元中的一种或多种。

作为本实用新型系统的进一步改进：所述数据传输模块包括数据加密单元以及数据发送单元，所述数据加密单元将待发送数据进行加密后，通过所述数据发送单元进行发送。

作为本实用新型系统的进一步改进：所述数据发送单元通过VPN(VirtualPrivateNetwork，虚拟专用网络)传输数据至监控终端。

作为本实用新型系统的进一步改进：所述数据加密单元为基于UDP安全加密应用协议模型的加密芯片。

作为本实用新型系统的进一步改进：还包括与所述综合监控模块连接的报警模块，用于当判断到所述机车自动过分相装置存在故障时，发送故障报警信息。

作为本实用新型系统的进一步改进：还包括与所述综合监控模块连接的数据记录存储模块，用于将数据进行存储记录。

作为本实用新型系统的进一步改进：所述综合监控模块设置有多个通讯接口，所述通讯接口包括以太网接口、串口接口、3G/4G接口以及WIFI接口中的一种或多种。

作为本实用新型系统的进一步改进：所述综合监控模块具体使用安全型系统实现。

本发明进一步提供一种电力机车自动过分相装置，包括装置本体，还包括如上述的综合监控系统，所述综合监控系统与所述装置本体连接，所述综合监控系统发送控制指令给所述装置本体，以及传输监控数据至监控终端。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型可以对机车自动过分相装置运行状态进行远程监测以及对装置进行实时控制，还可以将监测数据进行远程回传，从而可实现机车自动过分相装置的远程监测、实时控制以及远程数据回传的综合监控功能，使得能够方便的实时获取装置的运行状态以及进行实时控制，当装置发生故障时，能够及时获取到故障信息而及时进行故障处理，有效提高了装置的安全可靠性。

附图说明

图1是本实施例电力机车自动过分相装置的综合监控系统的结构原理示意图。

图2本实用新型具体应用实施例中综合监控系统实现综合监控的原理示意图。

图例说明：1、综合监控模块；2、数据采集模块；3、逻辑控制模块；4、数据传输模块。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例机车自动过分相装置的综合监控系统包括综合监控模块1以及分别与综合监控模块1连接的数据采集模块2、逻辑控制模块3、数据传输模块4，数据采集模块2实时采集机车自动过分相装置的运行状态信号，发送给综合监控模块1，综合监控模块1通过逻辑控制模块3发送控制指令给机车自动过分相装置，以及通过数据传输模块4传输监控数据至监控终端。

本实施例通过上述结构，可以对机车自动过分相装置运行状态进行远程监测以及对装置进行实时控制，还可以将监测数据进行远程回传，从而可实现机车自动过分相装置的远程监测、实时控制以及远程数据回传的综合监控，使得能够方便的实时获取装置的运行状态以及进行实时控制，当装置发生故障时，能够及时获取到故障信息而及时进行故障处理，基于监测数据可进一步实现故障诊断及分析等功能，有效提高了装置的安全可靠性。

本实施例中，数据采集模块2包括用于检测列车位置信号的位置检测单元、用于检测机车自动过分相装置中电压电流信号的运行信号检测单元以及用于检测机车自动过分相装置所处环境信号的环境信号检测单元，通过设置上述位置检测单元、运行信号检测单元以及环境信号检测单元，可以实时获取列车位置信号、机车自动过分相装置的电压电流信号以及环境参数信号，能够全面表征机车自动过分相装置的运行状态，从而实现机车自动过分相装置的全方位监控。上述位置检测单元具体使用计轴传感器，分别设置在列车行驶路线中即将进入中性区位置处、中性区中需要换相位置处以及即将离开中性区位置处；运行信号检测单元包括多个用于检测机车自动过分相装置中电压/电流信号的PT/CT传感器，环境信号检测单元具体为环境数据传感器。当然数据采集模块2也可以根据实际需求增加其他信号的检测单元，以进一步提高监控性能。

如图2所示，在具体应用实施例中，数据采集模块2包含计轴传感器终端、PT/CT传感器终端、环境数据终端来实现设备全面的数据采集，逻辑控制模块3包括控制器单元和阀组控制终端，负责对数据采集后的数据进行逻辑处理和系统告警管理，其中阀组控制终端用于控制机车自动过分相装置中实现换相切换的两套阀组，数据传输模块4包括无线传输终端，由无线传输终端远将机车自动过分相装置的整体数据进行数据回传至数据中心，实现远程在线监视，远程监控终端通过无线传输终端发送控制指令给综合监控系统，以控制机车自动过分相装置，实现装置的实时控制。

本实施例中，数据传输模块4包括数据加密单元以及数据发送单元，数据加密单元将待发送数据进行加密后，通过数据发送单元进行发送，由加密数据传输可以提高数据传输的安全性。

本实施例中，数据发送单元通过VPN传输数据至监控终端，数据加密单元为基于UDP(用户数据报协议)安全加密应用协议模型的加密芯片，基于UDP数据模型可以实现数据的统一数据交互，从而保证实现系统中数据通讯的一致性、可扩展性。本实施例数据发送单元具体利用VPN专用网络传输技术，结合IPsec的网络加密隧道实现信息安全传输，以确保数据网络安全，数据加密单元发送的UDP报文具体采用三层数据报文格式，第一层应用报文包括UDP报文头、UDP序列号、UDP时间戳、UDP标记、应用报文类型，第二层应用报文包括设备类型、设备序列号等数据，第三层应用报文为装置状态信息、外部环境信息、时间信息等数据。监控系统按照上述通讯协议将数据传输至监控终端后，在监控终端的人机界面上将监控数据进行显示，可直观的获取到装置的实时运行状态数据。

本实施例中，还包括与综合监控模块1连接的报警单元，用于当判断到机车自动过分相装置存在故障时，发送故障报警信息。本实施例逻辑控制模块1具体包括控制器单元以及开关控制执行单元，控制器单元用于对采集到的运行状态信号数据进行逻辑处理，开关控制执行单元根据逻辑处理结果产生控制指令，控制机车自动过分相装置中开关的通断以实现过分相，若由逻辑处理后结果判断到装置发生故障时，发送故障信息给报警单元，由报警单元发送对应的报警信息。当监控终端为手机等终端时，报警信息具体可通过短信或邮件方式进行故障信息告知。

本实施例中，还包括与综合监控模块1连接的数据记录存储模块，用于将数据进行存储记录，基于存储的数据可进行故障诊断及分析等。在具体实施例中，数据记录存储模块具体由数据中心实现，监控系统通过数据传输模块4将数据整体打包后传输至数据中心，数据中心将数据进行数据库海量存储，供给后期进行故障诊断及分析。

本实施例中，综合监控模块1设置有多个通讯接口，通讯接口包括以太网接口、串口接口、3G/4G接口以及WIFI接口等，可以满足设备多种接口要求，实现多种不同数据通讯方式，从而满足机车自动过分相装置全方位监测的需求。

本实施例中，综合监控模块1具体使用安全型系统实现，安全型系统具有双冗余结构特性，利用安全型系统的双冗余特性，可以确保电力机车自动过分相装置在各种恶劣环境下运行正常，且安全型系统中安全型数字量接口能够快速检测输入输出信号量是否正确，确保数据采集的正确性，可以进一步提高装置的安全可靠性。

在具体应用实施例中，监控终端可以是服务器或如手机的移动终端等，远程数据传输系统实现将装置整体数据进行数据回传至数据中心，通过手机APP终端软件实现电力机车自动过分相装置在线状态监视、实时控制、故障预警及告警、远程数据回传等多种功能，并通过手机APP软件便可以实现远程数据查看，便于用户通过监控系统实现对电力机车自动过分相装置在线监控及巡检等，从而可实现设备的无人值守。

本实施例电力机车自动过分相装置具体包括装置本体，还包括上述综合监控系统，综合监控系统与装置本体连接，综合监控系统发送控制指令给装置本体，以及传输监控数据至监控终端。装置本体具体包括连接在两侧供电臂与中性段之间的两个开关单元，综合监控系统根据数据采集模块2采集到的列车位置信号，通过逻辑控制模块3控制两个开关单元的通断以实现过分相，综合监控系统实时监测装置本体的运行状态数据，并通过数据传输模块4无线回传至监控终端，监控终端还可以通过数据传输模块4向综合监控系统发送控制数据，从而可实现装置的在线状态监视、实时控制等功能，可以提高机车过分相的智能化程度以及安全可靠性。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于机车自动过分相装置的综合监控系统，其特征在于包括综合监控模块(1)以及分别与所述综合监控模块(1)连接的数据采集模块(2)、逻辑控制模块(3)、数据传输模块(4)，所述数据采集模块(2)实时采集机车自动过分相装置的运行状态信号，发送给所述综合监控模块(1)，所述综合监控模块(1)通过所述逻辑控制模块(3)发送控制指令给所述机车自动过分相装置，以及通过所述数据传输模块(4)传输监控数据至监控终端。

2.根据权利要求1所述的用于机车自动过分相装置的综合监控系统，其特征在于：所述数据采集模块(2)包括用于检测列车位置信号的位置检测单元、用于检测所述机车自动过分相装置中电压电流信号的运行信号检测单元以及用于检测所述机车自动过分相装置所处环境信号的环境信号检测单元中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的用于机车自动过分相装置的综合监控系统，其特征在于：所述数据传输模块(4)包括数据加密单元以及数据发送单元，所述数据加密单元将待发送数据进行加密后，通过所述数据发送单元进行发送。

4.根据权利要求3所述的用于机车自动过分相装置的综合监控系统，其特征在于：所述数据发送单元通过VPN传输数据至监控终端。

5.根据权利要求4所述的用于机车自动过分相装置的综合监控系统，其特征在于：所述数据加密单元为基于UDP安全加密应用协议模型的加密芯片。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的用于机车自动过分相装置的综合监控系统，其特征在于：还包括与所述综合监控模块(1)连接的报警模块，用于当判断到所述机车自动过分相装置存在故障时，发送故障报警信息。

7.根据权利要求1～5中任意一项所述的用于机车自动过分相装置的综合监控系统，其特征在于：还包括与所述综合监控模块(1)连接的数据记录存储模块，用于将数据进行存储记录。

8.根据权利要求1～5中任意一项所述的用于机车自动过分相装置的综合监控系统，其特征在于：所述综合监控模块(1)设置有多个通讯接口，所述通讯接口包括以太网接口、串口接口、3G/4G接口以及WIFI接口中的一种或多种。

9.根据权利要求1～5中任意一项所述的用于机车自动过分相装置的综合监控系统，其特征在于：所述综合监控模块(1)具体使用安全型系统实现。

10.一种电力机车自动过分相装置，包括装置本体，其特征在于，还包括如权利要求1～9中任意一项所述的综合监控系统，所述综合监控系统与所述装置本体连接，所述综合监控系统发送控制指令给所述装置本体，以及传输监控数据至监控终端。